पारेषित शक्ति अधिकतम होगी जब

Question

Accepted Answer

A: कोरोना हानियाँ न्यूनतम हों

Explanation & Concepts:
एक ट्रांसमिशन लाइन में अधिकतम शक्ति हस्तांतरण स्वाभाविक रूप से स्थिरता सीमा और ढांकता हुआ तनाव (dielectric stress) द्वारा सीमित होता है। ऐसी स्थिति में संचालन करना जहाँ कोरोना हानि कम से कम हो (आमतौर पर अनुकूलित कंडक्टर ज्यामिति और वोल्टेज विनियमन के माध्यम से) यह सुनिश्चित करता है कि लाइन अपनी सुरक्षित थर्मल और विद्युत सीमाओं के भीतर बनी रहे, जिससे डिस्चार्ज अस्थिरता को ट्रिगर किए बिना अधिकतम कुशल शक्ति प्रवाह की अनुमति मिलती है।

Working Principle: एक ट्रांसमिशन लाइन की अधिकतम शक्ति हस्तांतरण क्षमता $P = \frac{V_s V_r}{X} \sin\delta$ द्वारा दी जाती है। हालाँकि $V_s$ या $V_r$ को बढ़ाने से सैद्धांतिक रूप से $P$ बढ़ जाता है, लेकिन ये वोल्टेज कोरोना इनसेप्शन वोल्टेज $V_c$ द्वारा प्रतिबंधित होते हैं। यदि कोरोना होता है, तो परिणामी बिजली की हानि और लाइन का क्षरण लाइन की क्षमता को कम करने के लिए मजबूर करता है। इसलिए, दक्षता को अधिकतम करने और कोरोना हानि को कम करने से सिस्टम को अपने स्थिर शक्ति-हस्तांतरण वक्र के शिखर पर संचालित करने की अनुमति मिलती है।

Key Formulas: $P = \frac{V_s V_r}{X} \sin\delta$ — एक छोटी ट्रांसमिशन लाइन के लिए शक्ति हस्तांतरण समीकरण; $P_{corona} \propto (f+25) \sqrt{\frac{r}{d}} (V - V_c)^2$ — कोरोना बिजली हानि के लिए अनुभवजन्य संबंध

Key Points: कोरोना हानि एक अवांछनीय शक्ति अपव्यय है जो तब होता है जब सतह का विद्युत क्षेत्र हवा की ढांकता हुआ शक्ति (dielectric strength) से अधिक हो जाता है।; सर्ज इम्पीडेंस लोडिंग (SIL) अक्सर स्थिर बिजली संचरण के लिए आधार रेखा होती है।; कोरोना इनसेप्शन वोल्टेज से नीचे काम करने से दक्षता और प्रभावी संचरण क्षमता अधिकतम हो जाती है।

Advantages: संचार लाइनों के साथ कम विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (EMI)।; निचले $I^2R$ और कोरोना-संबंधित बिजली हानि के कारण उच्च संचरण दक्षता।

Disadvantages: बड़े कंडक्टर बंडल महंगे होते हैं।; बड़े कंडक्टर व्यास के कारण ट्रांसमिशन टावरों पर वजन बढ़ जाता है।

Applications: अतिरिक्त उच्च वोल्टेज (EHV) और अल्ट्रा हाई वोल्टेज (UHV) ट्रांसमिशन नेटवर्क।; लंबी दूरी के पावर ग्रिड जहाँ स्थिर शक्ति हस्तांतरण महत्वपूर्ण है।

Additional Info: विकल्प B और D गलत हैं क्योंकि केवल वोल्टेज बढ़ाने से कोरोना हानि अधिक होती है और संभावित ढांकता हुआ ब्रेकडाउन होता है, जो शक्ति हस्तांतरण को सीमित करता है।. विकल्प C गलत है क्योंकि उच्च प्रतिघात (X) वास्तव में $P = \frac{V_s V_r}{X} \sin\delta$ के अनुसार शक्ति हस्तांतरण क्षमता को कम कर देता है।

Answer: A सही है — कोरोना हानि को कम करने से यह सुनिश्चित होता है कि ट्रांसमिशन लाइन सुरक्षित ढांकता हुआ सीमाओं के भीतर काम करती है, जिससे अधिकतम स्थिर शक्ति हस्तांतरण क्षमता की अनुमति मिलती है।

Exam Tip: वोल्टेज स्तर और कोरोना डिस्चार्ज के बीच ट्रेड-ऑफ को हमेशा याद रखें; उच्च वोल्टेज स्थिरता सीमाओं ($P \propto V^2$) में सुधार करते हैं लेकिन यदि कंडक्टर त्रिज्या को आनुपातिक रूप से नहीं बढ़ाया जाता है तो नुकसान बढ़ जाते हैं।

Answer

Option B: प्राप्त छोर पर वोल्टेज अधिक हो

Answer

Option C: प्रतिघात (Reactance) अधिक हो

Answer

Option D: प्रेषण छोर पर वोल्टेज अधिक हो

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